Известия Саратовского университета. Новая серия.

Серия Химия. Биология. Экология

ISSN 1816-9775 (Print)
ISSN 2541-8971 (Online)

Для цитирования:

Алаторцева Т. А., Апанасова Н. В., Лобанова Л. П. Явление полиэмбрионии in vivo и in vitro у апомиктичной линии кукурузы // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Химия. Биология. Экология. 2017. Т. 17, вып. 4. С. 397-404. DOI: 10.18500/1816-9775-2017-17-4-397-404

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Полный текст в формате PDF(Ru):
скачать
(загрузок: 103)
Язык публикации: 
русский
Рубрика: 
Биология
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
581.143.6: 58.085
DOI: 
10.18500/1816-9775-2017-17-4-397-404

Явление полиэмбрионии in vivo и in vitro у апомиктичной линии кукурузы

Авторы: 
Алаторцева Т. А., Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Апанасова Н. В., УНЦ «Ботанический сад» Саратовского государственного университета имени Н. Г. Чернышевского
Лобанова Л. П., Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н. Г. Чернышевского
Аннотация: 

Статья посвящена изучению цитоэмбриологических предпосылок к полиэмбрионии в неопылённых завязях апомиктичной линии кукурузы АТ-1 в условиях in vitro и in vivo. Для оценки роли питательной среды в индукции полиэмбрионии был проведен сравнительный анализ зародышевых мешков в завязях, культивируемых in vitro, и в завязях интактных растений. Прослежена динамика формирования в них апомиктичных близнецовых проэмбрио. Установлено, что причиной многозародышевости у изученной линии могут быть либо независимые деления в дериватах яйцеклетки, либо деления в дополни тельных яйцеклетках. Как в условиях in vivo, так и in vitro женские гаметофиты характеризуются одинаковыми особенностями развития и спектром аномалий, идентичными предпосылками к полиэмбрионии и синхронностью процессов эмбриогенеза. Это свидетельствует о сохранении в культивируемых завязях генетически детерминированной склонности к апомиксису и полиэмбрионии. Искусственная питательная среда играет в данном случае лишь трофическую роль, компенсируя отсутствие полноценного эндосперма, необходимого для развития зародышей. Роль культуры in vitro как фактора, индуцирующего полиэмбрионию у апомиктичной линии кукурузы АТ-1, исключается.

Ключевые слова: 
кукуруза
апомиксис
полиэмбриония
зародышевый мешок
in vitro
in vivo
Список источников: 
  1. Селиванов А. С. Многозародышевость семян и селекция. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1983. Ч. 1. 83 с.
  2. Лакшманан К. К., Амбегаокар К. Б. Полиэмбриония // Эмбриология растений: использование в генетике, селекции, биотехнологии : в 2 т. Т. 2 / под ред. В. М. Джори. М. : Агропромиздат, 1990. С. 5–38.
  3. Виноградова Г. Ю. Полиэмбриония у Allium ramosum L. и Allium schoenoprasum L. (ceм. Alliaceae) : автореф. дис.. канд. биол. наук. СПб., 2009. 21 c.
  4. Maheschwari P. Polyembryony in Angiosperms // Paleobotanist. 1952. Vol. 1. P. 319–329.
  5. Магешвари П. Эмбриология покрытосеменных. М. : Изд-во иностр. лит., 1954. 439 с.
  6. Strasburger Ed. Uber Polyembryonie. Jena : Zeitschr. Naturw., 1878 Bd. 12. N.F. Bd. 5. S. 647–670.
  7. Хохлов С. С. К методике выявления апомиксиса у покрытосеменных растений // Апомиксис и цитоэмбриология растений. Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 1968. С. 136–141.
  8. 8. Селиванов А. С. Отбор линий с повышенной встречаемостью полиэмбрионии для получения апомиктичных форм растений // Апомиксис и цитоэмбриология растений. Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 1978. Вып 4. С. 106–107.
  9. Звержанская Л. С. Цитоэмбриологическое изучение партеногенеза и многозародышевости у инбредной и двух реституционных линий кукурузы // Апомиксис и цитоэмбриология растений. Саратов : Изд-во Сарат. ун-та , 1983. Вып. 5. С. 104–110.
  10. Шишкинская Н. А., Юдакова О. И. Репродуктивная эмбриология дикорастущих злаков // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. 2001. № 5. С. 166–175.
  11. Кутлунина Н. А. Эмбриологическое изучение апомиксиса и полиэмбрионии у мятлика лугового // Итоги интродукции и селекции травянистых растений на Урале. Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2001. С. 197–214.
  12. 12. Батыгина Т. Б., Виноградова Г. Ю. Феномен полиэмбрионии. Генетическая гетерогенность семян // Онтогенез. 2007. Т. 38, № 3. С. 166–191.
  13. Юдакова О.И., Шишкинская Н.А. Особенности эмбриологии апомиктичных злаков. Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 2008. 83 с.
  14. Шишкинская Н.А., Юдакова О.И., Тырнов В.С. Явление полигаметии у растений и его возможные эволюционно-генетические эффекты // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Химия. Биология. Экология. 2005. Т. 5, вып. 2. С. 25–32.
  15. Юдакова О. И., Тырнов В. С. Реализация предпосылок к полиэмбрионии у апомиктичных видов мятликов // Изв. Сарат. ун-та. Нов. сер. Сер. Химия. Биология. Экология. 2014. Т. 14, вып. 1. С. 81–88.
  16. Kappert H. Erbliche Poliembryonie bei Linum usitatissimum // Biol. Zbl. 1933. Bd. 53, № 5–6. S. 276–307.
  17. 17. Селиванов А. С., Тырнов В. С. Полиэмбриония и гаплоидия // Гаплоидия и селекция. М. : Наука, 1976. С. 77–87.
  18. Лобанова Л. П. Изменчивость макроспорогенеза табака под влиянием высокой температуры и её возможные последствия // Бюл. Бот. сада Сарат. гос. ун-та. Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 2007. Вып. 6. С. 104–108.
  19. Селиванов А. С., Тырнов В. С. Опыт получения поли- и моноэмбрионных гаплоидов у перца (Capsicum annum L.) // Вопросы интродукции и акклиматизации растений : сб. работ молодых ученых бот. садов СССР. М. : Наука, 1971. С. 66–67.
  20. Алаторцева Т. А., Лобанова Л. П., Еналеева Н. Х. Репродукция de novo элементов гинецея в культуре неопыленных завязей и семяпочек табака // Вестн. Башкир. ун-та. 2001. Спец. вып., № 20. С. 102.
  21. Алаторцева Т. А., Лобанова Л. П., Еналеева Н. Х. Морфогенетические преобразования неопыленных завязей и семяпочек табака в культуре in vitro // Репродуктивная биология, генетика и селекция. Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 2002. С. 76–82.
  22. Тырнов B. C., Еналеева Н. Х. Автономное развитие зародыша и эндосперма у кукурузы // Докл. АН СССР. 1983. № 3. С. 722–725.
  23. Куприянов П. Г. Ускоренные методы исследования зародышевого мешка // Выявление апомиктичных форм во флоре цветковых растений СССР. Саратов : Изд-во Сарат. ун-иа, 1978. С. 155–163.
  24. Юдакова О. И., Гуторова О. В., Беляченко Ю. А. Методы исследования репродуктивных структур и органов растений. Саратов : Изд-во Сарат. ун-та, 2012. 38 с.
  25. Webber J. M. Polyembryony // Bot. Rev. 1940. Vol. 6, № 11. P. 575–598.
  26. Алаторцева Т. А., Апанасова Н. В. Полиэмбриония in vivo и in vitro у апомиктичной линии кукурузы АТ-1 // Биотехнология как инструмент сохранения биоразнообразия растительного мира (физиолого-биохимические, эмбриологические, генетические и правовые аспекты) : материалы VII междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 30-летию отд. биотехнологии растений Никитского бот. сада. Симферополь : Ариал, 2016. С. 304, 305.
  27. Гуторова О. В., Апанасова Н. В., Юдакова О. И. Создание генетически маркированных линий кукурузы с наследуемым и индуцированным типами партеногенеза // Изв. Самар. науч. центра РА Н. 2016. Т. 18, № 2 (2). С. 341–344.
  28. Юдакова О. И. Аномалии развития женского гаметофита у апомиктичных форм мятликов // Онтогенез. 2009. Т. 40, № 3. С. 38–46.
  29. San Noeum L. H. In vitro induction of gynogenesis in higher plants // Proc. Conf. Broadening Genet. Base Crops. Wageningen, 1978. P. 327–329.
  30. Zhou C., Yang H. Y. Induction of haploid rice plantlets by ovary culture // Plant Sci. Lett. 1981. Vol. 20. P. 231–237.
  31. Tian H.-G., Yang H.-Y. Synergid apogamy and egg cell anomalous division in cultured ovaries of Oryza sativum L. // Acta Bot. Sin. 1983. Vol. 25, № 5. P. 403–408.
  32. Bossoutrot D., Hosemans D. Gynogenesis in Beta vulgaris L. : From in vitro culture of unpollinated ovules to the production of doubled haploid plants in soil // Plant Cell Rep. 1985. Vol. 4. P. 300–303.
  33. Beloos A. E., Berdyshev A. G, Oleynik N. A., Perphliyeva L. P. Sugar beet embryos development during cultivation of isolated ovules in vitro // Embryology and seed reproduction : Proc. XI Intern. Symp. Leningrad. USSR. 1990. St. Petersburg : Nauka, 1992. P. 71.
  34. Yang H. Y., Zhou C. In vitro induction of haploid plants from unpollinated ovaries and ovules // Theor. Appl. Genet. 1982. Vol. 63 (2). P. 97–104.
  35. Alatortseva T. A., Tyrnov V. S. In vitro and in vivo endospermo-genesis in partheno-genetical maize lines // Maize Genetics Coop. USA. 2001. Vol. 75. P. 55–56.
  36. Юдакова О. И., Тырнов В. С. Реализация предпосылок к полиэмбрионии у апомиктичных видов мятликов // Изв. Сарат. ун-та. Нов сер. Сер. Химия. Биология. Экология. 2014. Т. 14, вып. 1. С. 25–32.
  37. Алаторцева Т. А., Тырнов B. C. Гормононезависимое проявление эмбрио генеза in vitro у партеногенетическои линии кукурузы // Бюл. Бот. сада Сарат. гос. ун-та. Саратов : Науч. кн., 2003. Вып. 2. С. 158–160.